Struktur, sifat, menggunakan, menggunakan, menggunakan, menggunakan

Dia Boron Nitride Ia adalah pepejal bukan organik yang dibentuk oleh kesatuan atom boron (b) dengan atom nitrogen (n). Formula kimianya adalah bn. Ia adalah pepejal putih yang sangat tahan pada suhu tinggi dan pemacu panas yang baik. Ia digunakan sebagai contoh untuk mengeluarkan crosol makmal.

Boro Nitruro (BN) tahan terhadap banyak asid, bagaimanapun, ia mempunyai kelemahan terhadap serangan asid fluorida dan pangkalan cair. Ia adalah penebat elektrik yang baik.

Struktur Nitride Boro (BN). Akeramop [domain awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

Ia diperolehi dalam pelbagai struktur kristal, yang paling penting adalah heksagon dan padu. Struktur heksagon menyerupai grafit dan licin, jadi ia digunakan sebagai pelincir.

Struktur padu hampir sama keras berlian dan digunakan untuk mengeluarkan alat pemotongan dan meningkatkan kekerasan bahan lain.

Dengan boron nitride anda boleh mengeluarkan tiub mikroskopik (sangat nipis) yang dipanggil nanotube, yang mempunyai aplikasi perubatan, seperti pengangkutan dalam badan dan melepaskan ubat -ubatan terhadap tumor kanser.

[TOC]

Struktur

Boro nitruro (bn) adalah sebatian di mana atom boron dan nitrogen dikaitkan kovalen dengan pautan triple.

Molekul nitrida boron terpencil mempunyai atom nitrogen nitrogen bersatu dengan pautan triple. Benjah-bmm27 [domain awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam fasa pepejal, bn dibentuk oleh bilangan atom boron dan nitrogen yang sama dalam bentuk 6 cincin ahli.

Struktur resonans cincin bn. Pengarang: Teachi. Sumber: Wikimedia Commons.

BN wujud dalam empat bentuk kristal: heksagon (H-BN) serupa dengan grafit, kubik (c-Bn) yang serupa dengan berlian, rhomboédica (r-bn) dan wurtzita (W-Bn).

Struktur H-Bn adalah serupa dengan grafit, iaitu, ia mempunyai pesawat cincin heksagon yang mempunyai atom boron dan nitrogen yang bergantian.

Struktur dalam bentuk pesawat berasingan nitrida heksagon. Benjah-bmm27 [domain awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

Di antara pesawat H-Bn terdapat jarak yang jauh yang menunjukkan bahawa mereka hanya bersatu melalui kuasa-kuasa Van der Waals, yang merupakan daya tarikan yang sangat lemah dan rancangannya dapat dengan mudah meluncur antara satu sama lain.

Boleh melayani anda: matahari

Atas sebab ini, H-BN tidak jelas kepada sentuhan.

Struktur kubik bn c-bn serupa dengan berlian.

Perbandingan antara nitruro padu (kiri) dan heksagon (kanan). Dari: Benutzer: Oddball, Versi Vektor oleh Chris 論 [Domain Awam]. Sumber: Wikimedia Commons.

Nomenclature

Boron Nitride

Sifat

Keadaan fizikal

Pepejal putih berlemak atau licin untuk disentuh.

Berat molekul

24.82 g/mol

Takat lebur

Sublima pada kira -kira 3000 ° C.

Ketumpatan

Hexagonal Bn = 2.25 g/cm³

BN KUBIC = 3.47 g/cm³

Kelarutan

Sedikit larut dalam alkohol panas.

Sifat kimia

Kerana hubungan kuat antara nitrogen dan boron (ikatan triple) boron nitride mempunyai rintangan tinggi terhadap serangan kimia dan sangat stabil.

Ia tidak larut dalam asid seperti asid hidroklorik HCl, asid nitrik HNO₃ dan asid sulfurik h₂SW₄. Tetapi ia larut dalam pangkalan cair seperti LiOH lithium hidroksida, KOH kalium hidroksida dan NaOH natrium hidroksida.

Ia tidak bertindak balas dengan kebanyakan logam, kaca atau garam. Kadang -kadang bertindak balas dengan asid fosforik h₃PO₄. Anda boleh menahan pengoksidaan pada suhu tinggi. Bn stabil di udara tetapi air perlahan -lahan menghidrolisis.

Bn diserang oleh gas fluorin f₂ dan oleh asid fluorhorhoric HF.

Sifat fizikal lain

Ia mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, kestabilan haba yang tinggi dan ketahanan elektrik yang tinggi, iaitu, ia adalah penebat elektrik yang baik. Mempunyai kawasan permukaan yang tinggi.

H-Bn (Hexagonal Bn) adalah sentuhan yang kukuh untuk disentuh, serupa dengan grafit.

Semasa memanaskan H-Bn pada suhu tinggi dan tekanan menjadi bentuk padu c-bn yang sangat sukar. Menurut beberapa sumber, dia dapat menggaru berlian.

Bahan berasaskan BN mempunyai kapasiti penyerapan bahan pencemar bukan organik (seperti ion logam berat) dan bahan pencemar organik (seperti pewarna dadah dan molekul).

Sorción bermaksud bahawa ia berinteraksi dengan mereka dan boleh menyerap atau menyerapnya.

Memperoleh

Habuk H-Bn disediakan oleh tindak balas antara boron bioksida b₂Sama ada₃ atau asid borik h₃Bo₃ Dengan Ammonia NH₃ atau dengan urea nh₂(Co) NH₂ di bawah suasana nitrogen n₂.

Boleh melayani anda: Gunung Olympus (Marikh)

BN juga boleh didapati dengan bertindak balas boron dengan ammonia pada suhu yang sangat tinggi.

Cara lain untuk mempersiapkannya adalah dari Diborano B₂H₆ dan Ammonia NH₃ Menggunakan gas lengai dan suhu tinggi (600-1080 ° C):

B₂H₆ + 2 nh₃ → 2 bn + 6 jam₂

Aplikasi

H-BN (Hexagonal Boron Nituro) mempunyai pelbagai aplikasi penting berdasarkan sifatnya:

-Sebagai pelincir pepejal

-Sebagai bahan tambahan untuk kosmetik

-Dalam penebat elektrik suhu tinggi

-Di crucibles dan kapal tindak balas

-Dalam acuan dan bekas penyejatan

-Untuk penyimpanan hidrogen

-Pada pemangkinan

-Untuk adsorb pencemar air kumbahan

Boron Nitruro (C-Bn) Kubik kerana kekerasannya hampir sama dengan berlian digunakan:

-Dalam alat pemotongan untuk pemesinan bahan ferus keras, seperti aloi keluli keras, besi tuang dan keluli

-Untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan untuk memakai bahan keras lain seperti seramik tertentu untuk alat pemotong.

Beberapa alat pemotong boleh mengandungi boron nitruro untuk menunjukkan kekerasan yang lebih besar. Pengarang: Michael Schwarzenberger. Sumber: Pixabay.

- Penggunaan filem nipis bn

Mereka sangat berguna dalam teknologi peranti semikonduktor, yang merupakan komponen peralatan elektronik. Mereka berkhidmat sebagai contoh:

-Untuk mengeluarkan diod rata; Diod adalah peranti yang membolehkan peredaran elektrik dalam satu segi

-Dalam diod memori logam-ke-semikonduktor, seperti al-Bn-Sio₂-Yeah

-Dalam litar bersepadu sebagai limiter voltan

-Untuk meningkatkan kekerasan bahan tertentu

-Untuk melindungi beberapa bahan pengoksidaan

-Untuk meningkatkan kestabilan kimia dan penebat elektrik dari pelbagai jenis peranti

-Dalam pemeluwap filem nipis

Beberapa diod dan kapasitor boleh mengandungi boron nitride. Pengarang: Sinisa Maric. Sumber: Pixabay.

- Kegunaan nanotube bn

Nanotube adalah struktur yang di peringkat molekul berbentuk seperti tiub. Mereka adalah tiub yang sangat kecil sehingga mereka dapat dilihat hanya dengan mikroskop khas.

Berikut adalah beberapa ciri nanotube BN:

-Mereka mempunyai hidrofobisiti yang tinggi, iaitu, mereka mengusir air

-Mereka mempunyai rintangan yang tinggi terhadap pengoksidaan dan haba (pengoksidaan dapat menahan sehingga 1000 ° C)

-Mereka mempamerkan kapasiti penyimpanan hidrogen yang tinggi

-Mereka menyerap radiasi

-Mereka adalah penebat elektrik yang sangat baik

Boleh melayani anda: termometer rintangan: ciri, operasi, kegunaan

-Mereka mempunyai kekonduksian terma yang tinggi

-Rintangan yang sangat baik terhadap pengoksidaan suhu tinggi bermakna bahawa ia boleh digunakan untuk meningkatkan kestabilan ke permukaan pengoksidaan.

-Kerana hidrofobisitas mereka boleh digunakan untuk menyediakan permukaan hidrofobik super, iaitu, mereka tidak mempunyai pertalian untuk air dan air tidak menembusi mereka.

-Nanotube BN memperbaiki sifat bahan tertentu, sebagai contoh, ia telah digunakan untuk meningkatkan kekerasan dan penentangan terhadap patah kaca.

Nitubos Nitruro Boron diperhatikan dengan mikroskop. Keun Kim et al. [CC oleh 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/4.0)]. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam aplikasi perubatan

Nanotube BN telah diuji sebagai pembawa perubatan kanser seperti doxorubicin. Komposisi tertentu dengan bahan -bahan ini meningkatkan kecekapan kemoterapi dengan ubat tersebut.

Dalam beberapa pengalaman telah ditunjukkan bahawa nanotube BN berpotensi untuk mengangkut ubat -ubatan baru dan melepaskannya dengan betul.

Penggunaan nanotube BN dalam biomaterial polimer telah disiasat untuk meningkatkan kekerasan, kemerosotan dan kelajuan ketahanan mereka. Ini adalah bahan yang digunakan sebagai contoh dalam implan ortopedik.

Sebagai sensor

Nanotube BN telah digunakan untuk membina peranti novel untuk mengesan kelembapan, karbon dioksida₂ dan untuk diagnosis klinikal. Sensor ini telah menunjukkan tindak balas yang cepat dan masa pemulihan yang singkat.

Ketoksikan bahan bn yang mungkin

Terdapat beberapa kebimbangan mengenai kemungkinan kesan toksik nanotube BN. Tidak ada konsensus yang jelas mengenai sitotoksiknya, kerana beberapa kajian menunjukkan bahawa mereka beracun ke sel, sementara yang lain menunjukkan yang bertentangan.

Ini disebabkan oleh hidrofobisitas atau ketidaksuburannya di dalam air, kerana ia menjadikan sukar untuk menjalankan kajian dalam bahan biologi.

Sesetengah penyelidik telah menutup permukaan nanotube bn dengan sebatian lain yang memihak kelarutan mereka di dalam air, tetapi ini telah menambah ketidakpastian yang lebih besar dalam pengalaman.

Walaupun kebanyakan kajian menunjukkan bahawa tahap ketoksikan mereka adalah rendah, dianggarkan bahawa penyelidikan yang lebih tepat harus dijalankan.

Rujukan

1. Xiong, J. et al. (2020). Penyerap Boron Nitrida Hexagonal: Sintesis, Tailoring Prestasi dan Aplikasi. Jurnal Kimia Tenaga 40 (2020) 99-111. Pulih dari pembaca.Elsevier.com.
2. Mukasyan, a.S. (2017). Boron Nitride. Dalam ensiklopedia ringkas sintesis suhu tinggi. Pulih dari Scientedirect.com.
3. Kalay, s. et al. (2015). Sintesis nanotube nitrida boron dan aplikasi mereka. Beilstein J. Nanotechnol. 2015, 6, 84-102. NCBI pulih.NLM.NIH.Gov.
4. Arya, s.P.S. (1988). Penyediaan, sifat dan aplikasi filem nipis nitrida boron. Filem Pepejal Tipis, 157 (1988) 267-282. Pulih dari Scientedirect.com.
5. Zhang, j. et al. (2014). Komposit Matriks Seramik Boron Nitride Kubik untuk Alat Pemotongan. Dalam kemajuan dalam komposit matriks seramik. Pulih dari Scientedirect.com.
6. Kapas, f. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia bukan organik maju. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
7. Suanarsan, v. (2017). Bahan untuk persekitaran kimia bermusuhan. Dalam bahan di bawah keadaan yang melampau. Pulih dari Scientedirect.com
8. Dekan, J.Ke. (Editor) (1973). Buku Panduan Kimia Lange. Syarikat McGraw-Hill.
9. Mahan, b.H. (1968). Kimia Universiti. Dana Pendidikan Inter -American, s.Ke.